【了解科学】科学哲学

在“了解科学”系列中，我们用一个非常实用的对比清单，认识到了什么是科学，然后用一张灵活的流程图来描述科学研究是如何开展的。通常来说，我们已经较为完整地描述了关于科学是什么、不是什么。

该系列在公众号目录里能找到，或查看概述1.0 了解科学：概述

当然还有一整套的学术研究，专门来关注科学是什么、科学研究如何开展、建立科学知识的逻辑。哲学的这个分支就被称为科学哲学。

这里，我们粗略地呈现了科学哲学的一些观点，新旧都有。

尽管“科学哲学”这个名称还挺直白的，但其实这个领域很复杂。科学哲学家积极研究以下问题：

• 什么是自然定律？非物质科学（例如生物学和心理学）中存在自然定律么？

• 哪一类数据能用来鉴别真实原因和偶然因素？

• 接受假说需要有多少证据，需要哪一类证据。

• 为什么科学家即使知道有一些模型和理论不完全准确（比如牛顿物理），但还是继续用它们？

这些问题看起来简单，但要很好地回答这些问题却并不容易。科学哲学领域内对此类问题的看法差异很大（他们偶尔会与科学家的观点分道扬镳——科学家主要把时间花在做科学上，而不是抽象地分析它）。尽管意见各不相同，但科学哲学家基本都认同：不存在单一的、简单的方法来定义科学！

尽管科学哲学领域高度专业化，但一些检验标准已成为主流。以下简要介绍与科学哲学相关的几个概念，你或许也遇到过这些概念。

认识论Epistemology——哲学的一个分支。它涉及知识是什么、我们如何接受某些事物为真、我们如何证明这种接受是合理的。

经验主义Empiricism——一套建立知识的哲学方法。它强调来自自然界的可观察证据的重要性。

归纳法Induction——一种推理方法。在这种推理方法中，根据似个别例子来论证一个概括是正确的。例如，在观察树木、细菌、海葵、果蝇和人类都有细胞之后，人们可以归纳推断出所有生物都有细胞。

演绎Deduction——从前提逻辑上得出结论的推理方法。例如，如果我们知道月球、太阳、地球当前的相对位置以及它们相对于彼此的确切运动方式，我们就可以推断出下一次日食的日期和位置。

简约/奥卡姆剃刀Parsimony/Occam's razor——在所有其他条件相同的情况下，我们应该更喜欢更简单的解释而不是更复杂的解释。

划界问题Demarcation problem——可靠区分科学与非科学的问题。现代科学哲学家基本都认同，不存在单一的、简单的标准可以用来划定科学的界限。

证伪Falsification——与哲学家卡尔·波普尔（Karl Popper）有关。该观点认为，证据只能用来排除而非支持一个观点。波普尔提出，科学观点只能通过证伪来检验，而不能通过寻找支持证据来检验。

范式转变和科学革命Paradigm shifts and scientific revolutions ——一种与哲学家托马斯·库恩（Thomas Kuhn）相关的科学观点，它认为科学史可以分为正常科学时期（科学家补充、阐述和研究一个核心的、公认的科学理论）和较短的革命科学时期。库恩断言，在革命科学时期，反驳公认理论的反常现象已经积累到这样的地步，以至于旧理论被打破，新理论被建立起来，以取代所谓的“范式转变”。

认一认科学哲学者

如果你对科学哲学感兴趣，想知道更多，你可以从探究这个领域里的大牛开始。

亚里士多德（Aristotle，公元前384-公元前322年）——可以说是科学和科学哲学的创始人。他撰写了大量关于我们现在称之为物理学、天文学、心理学、生物学和化学以及逻辑学、数学和认识论的主题的文章。

弗朗西斯·培根（Francis Bacon，1561-1626）——提倡一种科学方法，科学家从观察和实验中收集许多事实，然后对自然界的模式进行归纳推断。

勒内·笛卡尔（Rene Descartes，1596-1650）——数学家、科学家、哲学家。他提倡一种强调从第一性原理进行演绎的科学方法。这些思想，以及他的数学，影响了牛顿和科学革命的其他人物。

卡尔·亨佩尔（Carl Hempel，1905-1997）——发展了有影响力的科学解释和理论证实理论。他认为，当我们可以看到一种现象是自然法则的逻辑结果时，它就被“解释”了。他提倡一种假设演绎的确认说明，类似于我们在本网站中描述“进行科学论证”的方式。

伊芙琳·福克斯·凯勒（Evelyn Fox Keller，1936-）——物理学家、历史学家，女权主义科学哲学的先驱之一，以她对芭芭拉·麦克林托克（Barbara McClintock）和20世纪遗传学史的研究为例。

南希·卡特赖特（Nancy Cartwright，1944-）——物理学哲学家，以声称物理定律“说谎”而闻名——也就是说，物理定律只适用于高度理想化的情况。她还致力于因果关系、概率和量子力学的解释，以及现代科学的形而上学基础

皮埃尔·迪昂（Piere Duhem ，1861-1916） — 物理学家和哲学家，他为极端形式的经验主义辩护。他认为，我们无法得出关于我们的理论所推测的不可观察实体（如原子和分子）的存在的结论。

卡尔·波普尔（Karl Popper，1924-1994）——认为可证伪性既是科学理论的标志，也是科学家采用的正确方法论。他认为，科学家应该始终以怀疑的眼光看待他们的理论，寻找一切机会试图证伪它们。

托马斯·库恩（Thomas Kuhn，1922-1996）——历史学家和哲学家，他认为波普尔等逻辑经验主义者所描绘的科学图景与科学史并不相似。库恩有一句名言，前者是科学家在特定框架或范式内解决难题的普通科学，后者是范式被推翻的革命科学。

保罗·费耶拉本德（1924-1994）——科学哲学中的叛逆者。他认为没有科学方法，或者用他的话说，“任何事情都会发生”。在不考虑理性准则的情况下，科学家不惜一切代价提出新的想法并说服其他人接受它们。

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Understanding Science. 2017. University of California Museum of Paleontology. 3 January 2017 http://www.understandingscience.org.